Stała grawitacyjna, oznaczona jako G, służy do określania siły grawitacji. Na przestrzeni wieków naukowcy przeprowadzili liczne eksperymenty, aby określić wartość G. Jednak społeczność naukowa nie jest zadowolona z obecnej liczby. Jest jeszcze mniej dokładna niż wartości wszystkich innych podstawowych stałych naturalnych — na przykład prędkość światła w próżni.
Rozwiązanie polega na pomiarze stałej grawitacyjnej za pomocą jak największej liczby różnych metod. Naukowcy z ETH Zurich przeprowadził nowy eksperyment, aby ponownie określić stałą grawitacyjną.
Ustawili swój sprzęt pomiarowy w dawnej fortecy Furggels, położonej w pobliżu Pfäfers nad Bad Ragaz w Szwajcarii. Zestaw doświadczalny składa się z dwóch belek zawieszonych w komorach próżniowych.
Naukowcy wprawili w wibrację pierwszą wiązkę. Sprzężenie grawitacyjne spowodowało, że druga belka wykazywała minimalny ruch. Następnie wykorzystali urządzenia laserowe do pomiaru ruchu dwóch wiązek.
Pomiar tego dynamicznego efektu pozwolił naukowcom określić wielkość stała grawitacyjna.
Naukowcy stwierdzili, że wartość ta jest o 2.2% wyższa niż obecna oficjalna wartość podana przez Komitet ds. Danych dla Nauki i Technologii. Jednak nowa wartość jest obarczona dużą niepewnością.
Jürg Dual, profesor na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Procesowej ETH Zurich, powiedziany, „Aby uzyskać wiarygodną wartość, musimy jeszcze znacznie zmniejszyć tę niepewność. Jesteśmy już w trakcie wykonywania pomiarów w nieco zmodyfikowanej konfiguracji eksperymentalnej, dzięki czemu możemy wyznaczyć stałą G z jeszcze większą precyzją. Wstępne wyniki są dostępne, ale nie zostały jeszcze opublikowane. Mimo to jesteśmy na dobrej drodze”.
Zaletą nowej metody jest to, że mierzy dynamicznie powaga za pomocą ruchomych belek.
Oprócz naukowców z grupy Duala i profesora statystyki, w projekt zaangażowani byli także pracownicy infrastruktury, tacy jak specjaliści od pomieszczeń czystych, inżynierowie elektrycy i mechanik.
Podwójny mówi: „Ten eksperyment nie mógłby się udać bez wielu lat pracy zespołowej”.
Referencje czasopisma:
- Jürg Dual, Dynamiczny pomiar sprzężenia grawitacyjnego między wiązkami rezonansowymi w reżimie hercowym, Fizyka przyrody (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01642-8
